Metabolisme aspirin agak bervariasi pada individu karena satu atau lebih faktor yang dapat menunda penyerapan atau mengurangi efektivitas. Aspirin terbuat dari asam asetilsalisilat (ASA) dan sejumlah kecil ester dan eter, yang merupakan metabolit sekunder yang membantu penyerapan oleh jaringan dan organ tubuh. Efektivitas aspirin bervariasi sesuai dengan dosis dan sesuai dengan kesehatan umum dan riwayat medis pasien. Misalnya, kolesterol tinggi pada pasien lanjut usia agak membatasi efektivitas aspirin.
Agar aspirin menjadi paling efektif, isi lambung harus antara 2.15 dan 4.10 pH keasaman. Setelah meminum aspirin secara oral, aspirin mulai larut saat memasuki cairan lambung. Siklus paruh untuk metabolisme aspirin dimulai di perut sekitar 10 menit setelah konsumsi. Pada 25 menit, kadar aspirin dalam darah dalam aliran darah akan turun hingga 50% dari tingkat yang dicapainya saat metabolisme dimulai. Dalam 15 menit ini, aspirin akan melewati usus kecil untuk mempercepat penyerapan dan distribusi darah ke seluruh jaringan dan organ tubuh untuk memulai kerjanya.
Menjelang akhir waktunya di lambung, ASA berubah menjadi asam salisilat karena interaksi antara mukosa lambung dan enzim yang disebut aspirin esterase (AE). Dalam beberapa penelitian, telah ditemukan bahwa aktivitas AE esterase dipengaruhi oleh kadar glukosa dan asam lemak yang lebih tinggi dari normal dalam aliran darah selama metabolisme aspirin. Metabolisme aspirin di usus kecil dipercepat untuk mendistribusikannya ke organ dan jaringan di seluruh tubuh; namun, hati tampaknya menjadi fokus utama untuk metabolisme lebih lanjut. Hingga 80% dari metabolisme aspirin terjadi di hati, di mana ia mengalami perubahan kimia yang cepat dalam kombinasi dengan asam hati dan hepatosit. Aspirin mulai mengganggu prostaglandin di seluruh tubuh untuk mengurangi kepekaan rasa sakit, dan untuk mengurangi kelengketan trombosit darah yang dapat menyebabkan pembekuan.
Setelah metabolisme aspirin selesai, distribusi asam salisilat bergerak di luar plasma darah ke cairan di seluruh tubuh. Beberapa perjalanan untuk bercampur dengan cairan sinovial, yang melindungi tulang rawan dan tulang pada persendian. Pada persendian, aspirin menargetkan prostaglandin untuk mengurangi peradangan dan nyeri. Ini juga dapat ditemukan dalam air liur dan cairan tulang belakang, serta organ utama ginjal, paru-paru, dan jantung. Karena aspirin mudah melewati penghalang plasenta dan dapat ditemukan dalam ASI, wanita hamil dan menyusui harus bertanya kepada profesional kesehatan sebelum mengonsumsi aspirin.
Aspirin membutuhkan waktu hingga 48 jam untuk sepenuhnya dikeluarkan dari tubuh melalui ginjal. Tingkat ekskresi sangat bervariasi karena berbagai tingkat pH di seluruh tubuh. Kondisi kesehatan seperti diabetes, tukak lambung, dan kadar kolesterol tinggi semuanya mengganggu atau menunda efektivitas aspirin pada orang-orang dari segala usia. Orang tua, terutama yang lemah dan mereka yang pernah mengalami kejadian jantung sebelumnya, juga akan melihat variabilitas yang luas dalam tingkat metabolisme, efektivitas, dan tingkat ekskresi.